一种反应腔装置及微波等离子体气相沉积系统的制作方法

1.本实用新型涉及微波等离子体设备领域，具体而言，涉及一种反应腔装置及微波等离子体气相沉积系统。


背景技术：

2.微波气相等离子体沉积系统是利用微波在真空腔腔体中进行放电，从而将反应气中的碳元素沉积到待镀膜表面形成金刚石镀膜。而现有的真空腔腔体一般尺寸固定，难以适应不同长度的杆状待镀膜件。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种反应腔装置，其反应腔壳体内部空间可以根据实际需要调节，从而适应不同长度的待镀膜杆件。
4.本实用新型的另一目的在于提供一种微波等离子体气相沉积系统，其采用了上述反应腔装置。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种反应腔装置，包括反应腔壳体，所述反应腔壳体一端设置有调节组件另一端设置有封堵组件；或者，所述反应腔壳体的两端均设置有调节组件；
7.所述调节组件包括滑块，所述滑块滑动插接在所述反应腔壳体内，并能够被固定于预设位置；所述反应腔壳体内能够形成密闭腔体。
8.进一步地，所述调节组件还包括套筒、端盖和内筒；
9.所述套筒套设在所述滑块上，所述套筒一端与所述反应腔壳体端部连接，另一端与所述端盖连接；
10.所述内筒一端与所述端盖密封连接，另一端与所述滑块密封连接；所述内筒轴向可伸缩。
11.进一步地，所述调节组件还包括外筒，所述外筒设置在所述套筒内，并套设在所述内筒上；所述外筒一端与所述端盖密封连接，另一端与所述反应腔壳体端部连接。
12.进一步地，所述内筒为轴向可压缩的弹性筒。
13.进一步地，所述反应腔壳体的两端均设置有所述调节组件；
14.所述反应腔装置还包括拉动组件，所述拉动组件包括卷筒及两根拉绳，所述卷筒分别通过两个拉绳与两个所述滑块连接，所述卷筒收绳时，所述滑块能够相互远离。
15.进一步地，至少一个所述调节组件处设置有进气组件；
16.所述进气组件包括分气盘及进气管，所述分气盘与对应所述调节组件的滑块外端面连接，所述分气盘上设置有多个气孔，对应的滑块上设置有多个气道，所述多个气道与所述反应腔壳体内腔连通，并分别与所述多个气孔连通；
17.所述进气管可滑动地穿过对应所述调节组件端盖中部，所述进气管的内端设置有分气罩，所述分气罩罩设在所述分气盘上形成气体缓存空间；所述进气管与所述气体缓存
空间连通。
18.进一步地，所述分气罩中部设置有通孔，所述通孔靠近所述分气盘的一端设置有倒角，另一端与所述进气管连通；
19.所述分气盘的中部设置有锥形凸部，所述锥形凸部的端部位于所述通孔内，所述锥形凸部的锥形面与所述倒角的内面间隙设置。
20.进一步地，所述滑块的内端面上设置有安装筒，所述安装筒一端密封设置有安装板，另一端与所述滑块密封连接；所述安装板的外端面用于固定待镀膜杆件；
21.所述安装筒内还设置有进水管，所述进水管一端与所述滑块的内端面连接，另一端与所述安装板间隙设置；所述进水管的外圆周面与所述安装筒的内圆周面之间形成水流夹层；
22.所述滑块上还设置有进水通道及出水通道，所述进水通道与所述进水管连通，所述出水通道与所述水流夹层连通。
23.进一步地，所述封堵组件包括拆卸杆；所述拆卸杆与所述反应腔壳体可拆卸连接，所述拆卸杆的内端端面设置有固定筒，所述固定筒用于固定待镀膜杆件。
24.一种微波等离子体气相沉积系统，包括微波源、微波传输组件及所述的反应腔装置，所述微波源通过所述微波传输组件与所述反应腔装置连接。上述微波源及微波传输组件均可以直接采用现有技术中的结构。
25.本实用新型的有益效果至少包括以下方面：
26.上述设计得到的反应腔装置及微波等离子体气相沉积系统，使用时，先将封堵组件打开，并将待镀膜杆件放入到反应腔壳体内。然后通过适当移动调节组件的滑块来调整反应腔壳体内的长度空间，从而使得反应腔壳体内部空间与待镀膜杆件的长度相适应。上述调节组件的设置，使得反应腔装置能够在一定范围内适应不同长度的待镀膜杆件，提高了其使用范围。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1是本实用新型实施例1提供的反应腔装置立体图；
29.图2是本实用新型实施例1提供的反应腔装置的剖视图；
30.图3是本实用新型实施例1提供的图3的局部放大图；
31.图4是本实用新型实施例2提供的反应腔装置的立体图；
32.图5是本实用新型实施例2提供的反应腔装置的剖视图。
33.图标：100-反应腔装置；110-反应腔壳体；112-矩形板；120-调节组件；121-套筒；122-端盖；123-内筒；124-外筒；125-滑块；1251-滑块本体；1252-端部板；126-安装筒；127-进水管；128-冷却水管；129-圆形板；130-进气组件；131-分气盘；132-进气管；133-分气罩；134-锥形凸部；140-封堵组件；141-拆卸杆；142-固定筒；143-圆形筒；150-中部筒；160-移动筒；170-拉动组件；171-卷筒；172-拉绳；173-定滑轮；180-升降杆；190-输入波导；200-待
镀膜杆件。
具体实施方式
34.本技术中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。
35.实施例1：
36.请参考图1-图2，本实施例提供了一种反应腔装置100，其包括反应腔壳体110，反应腔壳体110的一端设置有调节组件120另一端设置有封堵组件140。上述调节组件120用于调节反应腔壳体110的内部空间长度，上述封堵组件140与反应腔壳体110可拆卸连接，从而便于将待镀膜杆件200放入到反应腔壳体110内。
37.具体地，反应腔壳体110是由四块长方形钢板连接形成的长方体状空腔结构；其中一块钢板的中部设置有矩形通孔。矩形通孔处设置有矩形管状的输入波导190，输入波导190通过法兰与反应腔壳体110垂直连接。由于输入波导190可以直接采用现有结构，因此不再对其进行详细描述。
38.调节组件120包括套筒121、端盖122、滑块125和内筒123，其中，套筒121为圆筒状结构，其一端套设连接在反应腔壳体110端部，另一端与端盖122连接。为了便于套筒121与反应腔壳体110连接，反应腔壳体110端部还设置有圆形板129，圆形板中部设置有矩形孔，圆形板通过矩形孔与套筒121连接；套筒121与圆形板的边缘连接。端盖122为与上述圆形板等径的板状结构。
39.滑块125包括一体成型的滑块本体1251及端部板1252，其中，滑块本体1251为长方体状，端部板1252为设置在滑块本体1251外端的圆形的板状结构。滑块本体1251可滑动地插接在反应腔壳体110，端部板1252位于套筒121内。
40.内筒123设置在套筒121内，并与套筒121同轴设置；内筒123的一端与滑块125端部密封连接，另一端与端盖122内表面密封连接。内筒123、端盖122、套筒121之间形成密封空间，从而防止外界空气通过滑块125与反应腔壳体110内壁之间的间隙进入到反应腔腔体中。内筒123为轴向可伸缩的结构，从而使得滑块125滑动时，内筒123能够适应性地进行伸缩。
41.进一步地，上述内筒123为轴向可压缩的弹性筒，其能够为滑块125提供一定的推力；从而能够使得滑块125将待镀膜杆件200压紧，便于待镀膜杆件200的固定。例如，上述内筒123可采用波纹管等材料。
42.为了提高密封效果，调节组件120还设置了外筒124。外筒124与套筒121同轴设置，位于外筒124与内筒123之间。外筒124一端与端盖122内表面密封连接，另一端与反应腔壳体110端部的圆形板密封连接。上述外筒124也可以采用波纹管；或者也可以采用塑料管。
43.请参考图2和图3，为了给反应腔装置100的真空腔内通入反应气体，上述调节组件120处还设置有进气组件130。进气组件130包括分气盘131及进气管132，分气盘131为圆形板状结构，其与滑块125外端面固定连接。分气盘131上均匀设置有多个气孔，滑块125上对应位置设置有多个气道；分气盘131的气孔与滑块125的气道一一对应。滑块125的气道沿滑
块125长度方向延伸至反应腔壳体110的内腔中，从而使得分气盘131上气孔过来的气体能够通过气道进入到反应腔壳体110的内腔中。
44.进气管132的内端还设置有分气罩133，分气罩133用于将进气管132中的气体均匀分配到分气盘131上的各个气孔中。具体地，分气罩133罩设在分气盘131上，分气罩133的内壁与分气盘131的外壁之间设置有间隙，从而形成气体缓存空间。分气罩133中部设置有通孔，通孔靠近分气盘131的一端设置有倒角，另一端与进气管132连通。对应地，分气盘131中部设置有锥形凸部134，锥形凸部134的端部位于分气罩133中部的通孔内，并且，锥形凸部134的锥形面与通孔倒角的内面间隙设置。
45.上述进气组件130中滑块125、分气盘131以及分气罩133的相互配合，使得反应气能够均匀稳定地进入到反应腔腔体中，从而为待镀膜杆件200不同位置镀膜质量的均匀性提供必要条件。具体地，进气管132中的反应气通过分气罩133通孔与锥形凸部134之间时，气流沿锥形凸部134向四周扩散；进而通过分气盘131上的气孔进入到滑块125的气道中。由于滑块125的气道分布在滑块125的不同位置，从而使得气道中出来的反应气能够直接进入到反应腔的不同位置，使得反应气不同位置的反应气分布均匀；进而为保证镀膜质量提供了必要条件。
46.进一步地，滑块125靠近反应腔内部的端面上设置有安装筒126，安装筒126沿反应腔壳体110的长度方向延伸，其一端与滑块125密封连接，另一端设置有安装板。安装板的外表面设置有凹部，用于固定待镀膜杆件200。
47.由于镀膜过程中，反应腔内持续放电，其产生大量的热量；因而需要对反应腔内部进行降温。为此，安装筒126内还设置有进水管127，进水管127与安装筒126同轴设置；进水管127的外圆周面与安装筒126的内圆轴面之间形成水流夹层。滑块125上还设置有进水通道及出水通道，其中进水通道与进水管127连通，出水通道与上述水流夹层连通。进水通道和出水通道的外端分别设置有冷却水管128，两个冷却水管128穿过端盖122上的安装孔；当滑块125移动时，两个冷却水管128能够在安装孔内滑动。
48.请参考图1和图2，封堵组件140与反应腔壳体110可拆卸连接，将封堵组件140从反应腔壳体110上拆下时，可以将待镀膜杆件200放入到反应腔壳体110中或从反应腔壳体110中取出。具体地，封堵组件140包括圆形筒143和拆卸杆141；对应地，反应腔壳体110的端部设置有矩形板112，矩形板112中部设置有通孔。圆形筒安装在矩形板112的通孔中，并与矩形板112连接(可拆卸连接或非可拆卸连接)；拆卸杆141可拆卸地安装在圆形筒中。上述拆卸杆141的内端端面设置有固定筒142，固定筒142的内端端面设置有凹部，用于固定待镀膜杆件200。拆卸杆141上设置有与封堵组件140上类似的冷却结构，为了避免赘述，不再对拆卸杆141上的冷却结构进行详细描述。
49.本实施例提供的反应腔装置100的工作原理如下：
50.当需要将待镀膜杆件200装入到反应腔壳体110中时，先将封堵组件140拆下，并将待镀膜杆件200的一端安装在拆卸杆141内端的固定筒142上；然后将待镀膜杆件200装入到反应腔壳体110中，并使得待镀膜杆件200的端部与滑块125上的安装筒126抵接；此时，待镀膜杆件200能够推动滑块125移动，从而使得滑块125的位置能够适应待镀膜杆件200的长度。由于调节组件120的内筒123能够给滑块125施加持续的推力，当将封堵组件140与反应腔壳体110进行连接时，待镀膜杆件200即能够被可靠地固定在反应腔壳体110中。综上所
述，采用上述反应腔装置100后，腔体内部长度方向的空间能够进行适应性的调节，从而使用不同长度待镀膜杆件200。
51.需要说明的是，封堵组件不限于本实施例提供的结构，也可以是一块矩形板，矩形板与反应腔壳体可拆卸连接。
52.实施例2：
53.请参考图4和图5，本实施例提供了另外一种反应腔装置100，其与实施例1中反应腔装置100的区别在于，本实施例中的反应腔装置100的反应腔壳体110两端均设置有调节组件120。
54.上述反应腔装置100其一端的调节组件120与实施例1中结构完全相同，并且也设置有同样结构的进气组件130；另一端调节组件120的中部设置有升降杆180，升降杆180能够从调节组件120上拆下，从而便于待镀膜杆件200的装卸。为了便于描述，将设置有升降杆180的调节组件120称为第二调节组件120，另一个调节组件120称为第一调节组件120。
55.以下对第二调节组件120的结构进行描述，滑块125中部设置有通孔，通孔中安装有中部筒150；第二调节组件120还设置有移动筒160，移动筒160一端与滑块125的外端面连接，另一端穿过端盖122中部的通孔；移动筒160能够与滑块125同步移动，并与中部筒150同轴设置。升降杆180可拆卸地安装在移动筒160及中部筒150中，其内端与滑块125内端面齐平，外端伸出移动筒160。升降杆180与移动筒160的外端可拆卸连接，将升降杆180与移动筒160的外端连接断开后，可将升降杆180取出。升降杆180的内端面设置有用于固定待镀膜杆件200的固定筒142。升降杆180及上述固定筒142的整体结构与拆卸杆141及其固定筒142的结构相同，不再进行详细描述。第二调节组件120处未设置有进气组件130，因此，滑块125上也未设置有气道。
56.如能够使得两个调节组件120移动距离相等、方向相反，便能够确保输入波导190位于两个调节组件120中间，进而使得待镀膜杆件200整体质量比较均匀。为此，本实施例中的反应腔装置100还设置了拉动组件170，用于拉动两个滑块125；拉动组件170包括卷筒171及两根拉绳172，卷筒171分别通过两个拉绳172与两个滑块125直接连接或间接连接。具体地，一根拉绳172绕过定滑轮173与第一调节组件120的进气管132连接，另一个拉绳172绕过另外一个定滑轮173与第二调节组件120的移动筒160连接。当卷筒171收绳时，其能够使得两个滑相互远离，并且移动距离相等。
57.需要说明的是，在其它实施例中，第二调节组件120的结构也可以与第一调节组件120相同，即整个反应腔装置100的结构对称。此时，可将调节组件120整体与反应腔壳体110设置成可拆卸连接结构，以便于待镀膜杆件200的装卸；或者，将反应腔壳体110端部的矩形板112与反应腔壳体110设置成可拆卸结构。当反应腔装置100整体对称时，其设置有两个进气组件130，从两端进气更便于保证镀膜质量的均匀性。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。